高级微观经济学1-3章框架

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第1-3章:消费者理论一、形式化表述分析消费者偏好的性质(完备性,传递性,连续性,严格单调性,严格凸性等等)*二、效用函数存在性证明。

请参考教材三、表述显示性偏好弱公理及显示性偏好强公理,并用于分析下面问题。

考察一个对物品1和物品2有需求的消费者,当物品价格为=1p (2,4)时,其需求为=1x (1,2)。

当价格为=2p (6,3)时,其需求为=2x (2,1),该消费者是否满足显示性偏好弱公理。

如果=2x (1.4,1)时,该消费者是否满足显示性偏好弱公理。

解答:81*42*2x p 102*41*2x p 2111=+=>=+= 消费束1偏好于消费束2 151*32*6x p 122*31*6x p 2212=+=<=+= 消费束2偏好于消费束1 违反了显示性偏好弱公理。

如果=2x (1.4,1)时:8.61*44.1*2x p 102*41*2x p 2111=+=>=+= 消费束1偏好于消费束2 4.111*34.1*6x p 122*31*6x p 2212=+=<=+= 消费束1在价格2的情况下买不起。

符合显示性偏好弱公理。

四、效用函数121),(x x x u =,求瓦尔拉斯需求函数解答:w x p x p t s x x x u =+=2211121..),(max 从效用函数121),(x x x u =可知商品2对消费者没效用,因此最大化效用的结果是所有的收入都用于购买商品1,对商品2的需求为0,02=x ,11p wx =或者由w x p x p t s x x x u =+=2211121..),(max ,可得到)(0max),(max 112112221源于消费束的非负限制,,此时p wx x p w p x p w x x u ===-=实际上,这是一个边角解,五、设效用函数ρρρ12121)(),(x x x x u +=,其中10<≠ρ;这就是常(或不变)替代弹性(CES )效用函数。

求: (1)瓦尔拉斯需求函数; (2)间接效用函数;(3)验证间接效用函数关于价格与收入是零次齐次的;(4)验证间接效用函数关于收入y 是递增的,关于价格p 是递减的; (5)验证罗伊恒等式; (6)求希克斯需求函数; (7)求支出函数;(8)从它对应的间接效用函数推导出支出函数,及从支出函数推导出间接效用函数。

(9)验证)),(,(),(u p e p x u p h i i =(对偶定理)(1)求瓦尔拉斯需求函数 列出拉格朗日函数:)()(),,(221112121x p x p y x x x x L --++≡λλρρρ三个一阶条件:1x2x0)(1111)1(211=-+=∂∂--λρρρρρx x x x L ;0)(2121)1(212=-+=∂∂--λρρρρρx x x x L ;02211=--=∂∂x p x p y Lλ整理,得:)1(12121)(-=ρp p x x ;2211x p x p y +=求解,得:)1/(2)1(/1)1(111---+=ρρρρρp p y p x p ;)1/(2)1/(1)1122---+=ρρρρρp p y p x上式就是消费者的瓦尔拉斯需求函数。

如果定义)1(-≡ρρr ,便可将瓦尔拉斯需求函数化简为:r r r p p y p y p x 21111),(+=-;rr r p p yp y p x 21122),(+=-(2)求间接效用函数将上述两个瓦尔拉斯需求函数代入直接效用函数,可得间接效用函数:ρρρ121])),(()),([(),(y p x y p x y p v +=ρρρ121122111])()[(rr r r r r p p y p p p y p +++=--r r r p p y 121)(-+=(3)验证间接效用函数关于价格和收入的零次齐次性;r r r tp tp ty ty tp v 121))()((),(-+=rr r p p y 121)(-+=),(y p v =(4)验证间接效用函数关于收入y 是递增的,关于价格p 是递减的,对它求关于收入与任何价格的微分,得:0)(),(121>+=∂∂-rr r p p y y p v2,1,0)(),(11)1(21=<+-=∂∂---i yp p p p y p v r i r r r i(5)验证罗伊等式:间接效用函数对价格求导除以间接效用函数对收入求导,别忘了乘-1!rr r r i r r r i p p yp p p y y p v p y p v 12111)1(21)()()1(]),(),()[1(----++--=∂∂∂∂-2,1),,(211==+=-i y p x p p yp i rr r i(6)求解支出最小化问题0)(..min1212211,21=+-+ρρρx x u t s x p x p x x其拉格朗日函数为:])([),,(121221121ρρρλλx x u x p x p x x L +-++=三个一阶条件为:0)(111)/1(2111=+-=∂∂--ρρρρλx x x p x L ;0)(111)/1(2122=+-=∂∂--ρρρρλx x x p x L ;0)(/121=+-=∂∂ρρρλx x u L通过消去λ,这些式子被简化为:)1/(12121)(-=ρp p x x ;ρρρ/121)(x x u+=令)1(-≡ρρr,可解出希克斯需求函数:111)/1(211)(),(--+=r r r r p p p u u p h121)/1(212)(),(--+=r r r r p p p u u p h(7)将希克斯需求函数代入目标函数,可得支出函数:),(),(),(2211u p h p u p h p u p e +=121)/1(212111)/1(211)()(----+++=r r r r r r r r p p p up p p p up r r r p p u /121)(+=(8)从间接效用函数推导出支出函数间接效用函数为:rr r p p y y p v /121)(),(-+=将),(y p v 替换为u ,解出yrr r p p y u /121)(-+=;r r r p p u y /121)(+= 再将y 替换为),(u p e ,得到支出函数为:rr r p p u u p e /121)(),(+=从支出函数推导出间接效用函数支出函数为:rr r p p u u p e /121)(),(+=将u 替换为),(y p v ,将),(u p e 替换为y ,解出),(y p v 。

rr r r r r p p y y p v p p y p v y /121/121)(),())(,(-+=⇒+=(9)瓦尔拉斯需求函数为:rrr p p y p y p x 21111),(+=-,将y 替换为支出函数得:rr rr r r r r r p p p p u p p p u p e p y p x 21/1211121111)(),(),(++=+=--),()(11)/1(2111u p h p p u p r r r r =+=--六、效用函数ρρρ12121)(),(x x x x u +=,对其求 1、瓦尔拉斯需求函数,间接效用函数; 2、希克斯需求函数,支出函数。

答案:1、12111111---+=ρρρρρp p wp x ,12111122---+=ρρρρρp p wp x ,ρρρρρρ1121121)(),,(---+=p p ww p p v2、ρρρρρρ112111111)(---+=p p up h ,ρρρρρρ112111122)(---+=p p up h ,ρρρρρρ---+=11211)(),(p p uu p e七、给出瓦尔拉斯需求函数、希克斯需求函数、间接效用函数、支出函数形式化描述,说明其性质,*并证明其中的凹凸性性质。

请参考教材*八、证明对偶原理中的1.)],(,[),(w p v p h w p x ≡ 2.)],(,[),(u p e p x u p h ≡请参考教材*九、考虑将瓦尔拉斯预算集扩展为一个任意消费集}{,w x p X x B X w p ≤⋅∈=::。

假定}0,{>>w p 。

证明:如果X 是一个凸集,则wp B ,也是凸集。

答案:设x ∈B w p ,, x '∈B w p ,,λ∈[0,1].令x ''=λx+(1-λ) x ',因为x 是一个凸集,所以x ''∈X. 故p ∙x ''=λ(p ∙x)+ (1-λ)(p ∙x ')≤λw+ (1-λ)w=w 因此,x ''∈B w p ,.十、效用函数2121),(x x x x u =,推导斯拉茨基方程,并分析替代效应、收入效应和总效应。

答案:推导斯拉茨基方程需要以下函数: (1)瓦尔拉斯需求函数:(过程省略)112p w x =;222p w x =(2)间接效用函数:2124),(p p w w p v =(3)希克斯需求函数:121p up h =;212p up h = (4)验证第一种商品的斯拉茨基方程: 第一步:计算收入效应111212p w p ww x =∂∂=∂∂,2111114221p w p w p w x x =⋅=∂∂⋅ 第二步:计算替代效应(把u 替换为间接效用函数)121p up h =,2/312/121121-⋅⋅⋅-=∂∂p p u p h代入2124),(p p w w p v u ==,得到:222/312/122/122/11114221p w p p p p w p h -=⋅⋅⋅-=∂∂- 第三步:计算总效应21111122p w p p w p x -=∂∂=∂∂ 第四步:验证总效应=替代效应+收入效应21112p w p x -=∂∂,21114p w p h -=∂∂,21114p w w x x =∂∂⋅ 显然wx x p h p x ∂∂⋅-∂∂=∂∂111111十一、效用函数ρρρ12121)(),(x x x x u +=,求其货币度量的直接和间接效用函数。

答案:ρρρρρρρρρ11211121)()(),(---++=p p x x x p ww q q p p w q p ρρρρρρρρρρρρμ------++=1121111211)()(),(;十二、效用函数2121),(x x x x u =,当40,3,20201===w p p ,5,41211==p p ,求其等价变化和补偿变化。